影像感测器电路及影像系统

摘要

一种使用在MOS(金属氧化物半导体)影像感测器电路上的高感度主动像素。其像素电路的设计使数位MOS制造程序可完成一具有比若干先前技艺像素较高感度(可增加讯息框速率)与较大抵抗干扰能力之像素电路。该新式像素凸显一以来源追踪器配置的放大器，例如一个单一金属氧化物半导体场效电晶体(MOS FET)，其可耦合于一光学侦测器与一蓄存电容器之间，一来自光学侦测器由光产生之讯号用于控制置于该蓄存电容器的电量，以产生一补获电压。在一特殊实施例中，一n通道源极随耦器与一p通道输出级组合于一像素中，使像素之整体转换功能具有较佳之线性且无畸变，而传统之像素，当由光产生之讯号较微弱时，其像素输出讯号经常会畸变及受限制，该新式像素电路尤其适用于携带式数位影像摄像系统,例如一数位照相机之上。

主权项

1.一种影像感测器电路,包含: 提供原始讯号的光学侦测电路; 具有讯号输入、控制输入和讯号输出的放大电路, 此放大电路回应在讯号输入时接收原始讯号及在 控制输入时接收第一个控制讯号,提供输出电流; 及 耦合在输出上用于接收输出电流的蓄存电路。2. 如申请专利范围第1项之影像感测器电路,其中放 大电路提供一小于1之电压倍率及大于1之电流倍 率。3.如申请专利范围第1项之影像感测器电路,其 中放大电路包含第一种型式之第一FET于一来源追 踪器配置中,该第一FET具有1个闸极和1个源极,该放 大电路之讯号输入为该第一FET之闸极而放大电路 之输出为该第一FET之源极。4.如申请专利范围第3 项之影像感测器电路,其中之第一种型式为n通道 。5.如申请专利范围第1项之影像感测器电路,其中 光学侦测电路接收一第二控制讯号,此第二控制讯 号为第一控制讯号的补充。6.如申请专利范围第1 项之影像感测器电路,其中蓄存电路包含一电容器 用以接收输出电流。7.如申请专利范围第1项之影 像感测器电路,其尚包含耦合在蓄存电路上用以提 供输出讯号的输出平台,此输出平台具有第二种型 式之第二FET。8.如申请专利范围第7项之影像感测 器电路,其中该之第二种型式为n通道,此电路尚包 含 一补偿电路,其耦合在第二FET的讯号输入上,并配 置成使其在收到选择讯号时,提升讯号输入处的电 压。9.如申请专利范围第8项之影像感测器电路,其 中蓄存电路包含第一电容器且补偿电路包含第二 电容器,第一和第二电容器耦和在第二FET的讯号输 入上,该第一和第二电容器的电容量値必须选择使 得讯号输入处之电压在收到选择讯号时,至少升高 一VT値。10.一种影像系统,包含: 对入射光曝光之光学系统; 一耦合至光学系统用以接收入射光之影像感测器, 此感测器具有多个像素,每一像素具有 光学侦测电路可提供对入射光的原始讯号描述, 放大器电路具有一讯号输入、一控制输入及一输 出,此放大器电路回应在讯号输入处接收原始讯号 及在控制输入处接收第一个控制讯号,提供一输出 电路, 耦合至输出上的蓄存电路,用以接收并回应输出电 流,提供对入射光的曝光电压描述,及 耦合在感测器上的类比对数位转换电路,用于将每 一像素中与曝光电压关联的类比讯号转换成代表 未经处理影像的数位讯号; 用于数位讯号和影像处理的装置,该装置回应数位 讯号以产生补获的影像资料;及 输出介面,用于将补获的影像资料传送至与影像系 统分开的影像处理系统。11.如申请专利范围第10 项之影像系统,其中感测器阵列中每一像素的放大 电路提供一小于1的电压倍率及大于1的电流倍率 。12.如申请专利范围第10项之影像系统,其尚包含 显示装置,用以显示补获的影像资料。13.如申请专 利范围第12项之影像系统,其显示装置包含一液晶 显示器(LCD)。14.如申请专利范围第10项之影像系统 ,其中用于数位讯号和影像处理的装置包含逻辑电 路用以压缩和调整未经处理影像的比例。15.如申 请专利范围第10项之影像系统,其尚包含储存装置 用以接收及储存补获之影像资料。16.如申请专利 范围第15项之影像系统,其中之储存装置包含可拆 装之记忆卡。17.如申请专利范围第10项之影像系 统,其尚包含: 一控制器,用于回应储存的韧体指令以管理影像系 统之操作。18.如申请专利范围第17项之影像系统, 其中之控制器产生第一个控制讯号、一光学侦测 重设讯号及一像素定址讯号以控制影像感测器中 每一像素之运作。图式简单说明: 第一图说明一先前技艺像素。 第二图为依据本发明第一个具体实施例之像素概 要图。 第三图为一时序图,所示者为本发明各种具体实施 例及像素内中间讯号所用之控制讯号。 第四图为依据本发明第二个具体实施例之像素电 路概要图。 第五图为一逻辑方块图,系依据本发明另一具体实 施例之数位影像摄像系统。